幽门螺杆菌(Hp)是一种微需氧革兰阴性菌,于1983年由Warren和Marshall首先从胃黏膜的活检组织中分离出来。幽门螺杆菌是世界上感染率最高的细菌之一。关于Hp与慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌及MALT淋巴瘤等上消化道疾病的关系已经达成共识。幽门螺杆菌(Hp)不仅是慢性胃炎、消化性溃疡的主要病原菌,也是引起胃癌的危险因子,而且还与胃外许多疾病相关。Hp在全世界人群中的慢性感染率达50%以上,我国人群感染率达58.07%,检测和治疗Hp感染对处理Hp相关性疾病具有重要的临床意义。自1982年Hp被成功地分离培养以来,国内外学者相继开发了多种用于Hp感染的诊断方法。
Hp虽为非侵袭性病原,但能引起强烈的炎症反应。这是因为Hp既能直接刺激免疫细胞,又能直接刺激上皮细胞因子,其产生的细菌产物,如氨等对上皮细胞有直接毒性作用。Hp分泌的脂多糖或其他膜蛋白从胃腔表面扩散入黏膜内,引起趋化反应,吞噬细胞的激活及淋巴细胞的增殖引起各种不同类型的慢性胃炎,如浅表性胃炎、弥漫性胃窦炎及多灶性萎缩性胃炎。Hp感染引起胃炎的致病机制涉及多种因素和多个环节,是Hp的致病因素和宿主免疫应答、炎症反应的综合结果。
在中国Hp感染率达到50%以上,但并不是每一个人都需要检查是否存在Hp感染,进行检测的目的是为了确认Hp是否为某些临床疾病的病因或者是为了预防某些疾病的进展,如消化性溃疡、胃癌等,因此只有在患者准备接受Hp根除治疗时,才应当进行Hp感染的检测,否则就不要进行检测,另外在患者接受Hp根除治疗后应进行检测以确认Hp是否被根除。如果患者患有Hp相关临床疾病,而在采用某种Hp检测方法检测结果呈阴性时,应当再采用其他一种或几种检测方法进行详细检查,以明确患者是否存在Hp感染;此外,当患者明确患有某种Hp相关临床疾病(如十二指肠溃疡)时,绝对不要在未经检测确认其是否感染Hp之前就给予患者根除治疗,不正规的治疗一方面会增加患者的不良反应,另一方面还可能诱导细菌对抗生素产生耐药。
对于需要接受内镜检查的患者,快速尿素酶试验(RUT)是最好的选择。当高度怀疑患者存在Hp感染时,RUT试验阳性即可确认Hp感染;而如果RUT试验阴性,应当进一步通过其他检查来确认患者是否存在Hp感染。
对于接受Hp根除治疗后复查的患者,欧洲2005年Maastricht-3共识意见中推荐选择呼气试验或者采用单克隆抗体的Hp粪便抗原检测,来判断患者Hp的根除情况。
抗生素、抑酸剂(尤其是质子泵抑制剂)、铋剂等药物会影响Hp感染的检测,导致假阴性的结果,因此应当在Hp根除治疗结束至少4周后、或者停用质子泵抑制剂至少2周后方可进行Hp检测,以确认患者是否存在Hp感染或者Hp是否被根除。当怀疑患者存在Hp感染而检测结果呈阴性时,应当注意询问患者在检查前是否服用过影响检查的药物,停药时间是否足够,必要时可以在患者停药时间足够后再次进行相关检查以确认是否存在Hp感染。
诊断标准:①临床诊断任一项现症感染诊断方法阳性可诊断为Hp阳性。②科研诊断细菌培养阳性或其他任两项阳性。血清学检查可单独用于大样本的流行病学调查。
根除Hp疗效判断用于明确是否根除时,建议选用非侵入性的尿素呼气试验、粪便抗原检查或内镜下的快速尿素酶试验。复查时间应在Hp根除治疗结束至少4周后进行。内镜下活检应该同时在胃窦、胃体各取1块黏膜送检。
通过胃镜钳取胃黏膜组织,石蜡包埋切片、染色进行组织学镜检检测Hp,对有经验的病理医师来说是诊断该菌感染的“金标准”。采用组织学方法检测Hp具有以下优势:①在胃镜取材时明确胃内的大体病变,如溃疡、胃癌。②在明确Hp感染的同时,确定胃内炎症的程度和类型。③对接受Hp根除治疗后复查的患者,可明确胃、十二指肠病变的转归。用组织学方法检测Hp时,活检标本应尽量大,胃活检组织应定向垂直切片。“悉尼系统”推荐在胃窦和胃体各取两块胃黏膜标本,而临床应用在胃窦取1块标本已能诊断98%的Hp感染。常用的HE染色可满意地显示胃黏膜的组织学形态,但用于诊断Hp感染则敏感性较差;特殊染色,如Warthin-Starry银染色阳性率较高,但操作复杂、染色技术要求较高、价格较贵;Giemsa染色简便、价廉,值得推广。免疫组化染色不作为临床常规的诊断技术。
尽管病理组织学检测胃Hp感染的诊断价值已为广大学者所肯定,但实际工作中有不少因素影响了病理诊断的正确性。如临床取材的局限性、制片质量欠佳、诊断医师经验不足等均能造成诊断结果的偏差,尤其是活检组织过少过小及钳取溃疡边缘主要是炎性坏死组织等,均能造成病理结果的失真。通过多点活检能显著提高诊断准确性。有报道,对伴有严重胃黏膜萎缩的患者,结合胃窦、角切迹和胃体3处活检标本判断Hp感染的准确率近100%。因此替代金标准的探索对于临床筛选与疗效观察是非常必要的。
诊断Hp感染最准确的方法是细菌培养,只要细菌培养成菌落后,可以依据菌落形态、涂片染色的细菌形态以及细菌的生化反应常规进行鉴定,并可以分子生物方法进行菌落鉴定,其特异性可达100%。因此,该方法常作为诊断幽门螺杆菌感染的“金标准”。然而分离培养技术要求具有一定的厌氧培养条件,临床上用培养的方法检测Hp,不作为常规的诊断方法。该方法主要用于体外检测抗生素的敏感性以指导临床用药;此外,该方法还作为“金标准”评价新的诊断方法。事实上,Hp培养主要用于科研方面,如Hp的分型,构建动物模型以及Hp的致病机制研究。
胃镜检查时取活检胃黏膜行RUT,检测胃黏膜表面黏液层中的Hp产生的尿素酶,是我国各级医院胃镜室较易开展的Hp感染诊断方法,具有简便、快速、准确和价廉等优点。目前,国内外有多种商品尿素酶试剂盒出售,也可自行配置液体尿素酶试剂。快速尿素酶试验的敏感性和特异性达90%~95%。由于快速尿素酶试验可在胃镜检查时快速进行,操作简便易行,因此,特别适合于在基层单位开展。对于需接受胃镜检查的患者,此方法常作为首选的诊断Hp感染的检测方法。然而,其检测结果受检测试剂的pH、取材部位、取材组织大小、取材组织中菌量、反应时间、环境温度等因素影响。如Hp量过少及长期胃低酸状态,Hp表达尿素酶减少可使该方法的检测呈假阴性。Hp在胃内的分布不均匀,以胃窦近幽门前区最高,其次是胃窦小弯侧、胃窦其他区域及胃角、胃体小弯侧及胃底贲门区,最后是胃体其他区域。此外糜烂灶边缘的Hp较糜烂灶中央多,其他病灶明显者Hp的菌量也较少,主要与该区域病变明显不再适合Hp的生长有关。一般情况下,在胃窦检测的阳性率最高。由于Hp分布不均或移位等原因,必要时可于胃角、胃体或胃底多点取材。有研究表明,标本中要有10 4 个以上的细菌RUT才能显示阳性,因此,该方法不宜单独作为Hp根除治疗后的结果评价。
Hp可以产生内源性、特异性的尿素酶,而尿素酶分解尿素产生NH 3 和CO 2 ,CO 2 可被吸收进入血液循环并从肺脏排出。当受试者口服同位素( 13 C或 14 C)标记的尿素后,如果受试者胃中存在Hp感染,Hp产生的尿素酶可将同位素标记的尿素分解产生同位素标记的CO 2 。检测受试者服药前后呼气中同位素标记的CO 2 的峰度,即可判断患者是否存在Hp感染。由于口服的同位素标记的尿素到达胃内后呈均匀分布,只要同位素标记的尿素接触的部位存在Hp感染,Hp就可以被灵敏地检测到。
同位素标记尿素呼气试验是目前认为诊断Hp感染最佳的非侵入性方法,文献报道其敏感性为95%,特异性为95%~100%,在中国和欧洲的Hp共识意见中,该方法被首选推荐为确诊Hp现症感染及判断Hp根除的非侵入性诊断方法。
尿素呼气试验分为 13 C尿素呼气试验和 14 C尿素呼气试验。 13 C是一种稳定的同位素,不具有放射性,可适用于所有年龄和类型的受试者,但 13 C尿素呼气试验需要价格昂贵的质谱仪进行检测,为了提高检测的准确性,患者需要服用较大剂量的同位素标记的尿素; 14 C尿素呼气试验采用液闪计数仪检测受试者呼气中 14 C标记的CO 2 的放射性活度,价格便宜,试验中所用 14 C尿素剂量极小,有资料显示其剂量仅相当于胸透照射剂量的1/7,或1/500次钡餐。国家食品药品监督管理局和国家环境保护总局均已通过了该技术的临床应用,并指出应用该技术不需要任何防护,实验器材也可以作为普通物品处理。在进行尿素呼气试验检测时,受试者应当在空腹状态下接受检查。在整个检查过程中患者应当保持安静,剧烈运动后血中的酸碱度变化可能影响同位素标记的CO 2 的呼出,从而影响检测结果。
由于Hp定植于胃上皮细胞表面,随着胃黏膜上皮细胞的快速更新脱落,Hp也随之脱落,并通过胃肠道从粪便排出,因此可以通过粪便来检测Hp感染。该方法操作简便、省时,目前还可以采用快速Hp粪便抗原检测卡对患者进行检测,不需要任何仪器,5分钟即可读出结果。文献报道Hp粪便抗原检测试验的敏感度为90%~98.2%,特异度为75%~100%。目前,该方法已经开始逐步在临床推广使用。
粪便抗原检测不需要患者口服任何试剂,只需留取粪便标本即可检测受试者是否存在Hp感染,因此本方法适用于所有年龄和类型的受检查者,无任何毒性及不良反应。由于本法检测的是Hp抗原,因此可以反映现症感染情况,并可以用于治疗后复查,判断疗效,还可以用于大规模流行病学调查。
由于本方法检测的是粪便中Hp抗原,当患者进行Hp根除治疗后,即便患者的Hp已经被根除,但在治疗结束4周时约有6%的患者粪便中仍然有可能被检测出Hp抗原,从而导致假阳性的结果,如果在采用本法进行疗效判断时,让患者在治疗结束后6~8周进行检测,则可以明显降低试验的假阳性率。
在快速Hp粪便抗原检测卡试验操作过程中应注意的问题:试剂必须置于4℃冰箱冷藏,在检测时应当使试剂在室温下放置20分钟左右,以保证实验在室温下进行,如果试剂在室温中放置过久可能会导致假阴性结果;在样品加入检测孔后5分钟即应读取结果,时间过长可能会导致假阳性结果;粪便性状对检测结果无明显影响,但粪便较稀时应注意挑取粪便中的有形成分,以免由于样品量不够导致假阴性结果;本试验为快速试验,收到标本后可以即刻检测,如不能立即对标本进行检测,应将标本贮存于-20℃的冰箱,检测时应使标本恢复到室温后再进行检测,否则可能导致假阴性结果。
Hp感染后需经过一定时间(1~3个月)才能产生抗体,而Hp根除后其抗体并不立即消失,也需要经过一定时间才逐渐消失。故Hp抗体检测是非现症感染检测方法,可反映一段时间内Hp的感染情况,不受近期用药的影响。Hp抗体检测虽不能完全反映Hp的现症感染情况,但由于Hp感染一般不能自行消失,如未经抗Hp治疗,Hp抗体阳性即提示有Hp现症感染。然而,由于Hp根除后,血清中抗体水平在半年内仍可维持阳性,故血清学检测结果通常不能区分患者为现症感染还是过去感染,因此,不能用于评价药物治疗后的效果,实际上该方法常用于人群中Hp感染情况的流行病学调查。
临床上常用的血清学检测方法为酶联免疫吸附技术,所用抗原有纯化抗原、部分纯化抗原和粗制抗原,该方法的敏感性和特异性可接近95%。由于Hp的表型存在很大的异质性,制备细胞毒素的抗原要选择多株混合菌,特别应包括研究群体中的分离菌株。目前,市售的商品试剂盒有检测血清Hp全菌IgG抗体和毒素相关蛋白IgG抗体的试剂盒。然而,商品化试剂盒应用于新的人群时,不能简单地采用说明书或以前使用的界值,特别是对进口试剂盒更是如此。因为新人群中感染的Hp菌株不同,其表面抗原可能也有差异,且与空肠弯曲菌等与Hp抗原有交叉反应的细菌的接触情况也可能不同,需重新确定界值。此外,还有一种通过全血快速检测Hp的试剂盒,方法简便、快速,其敏感性和特异性可能不如常规的血清学检测方法。
应用免疫印迹技术将Hp的不同组分转移至固相支持物上,再加入待检血清,该方法不仅可诊断Hp感染,还可同时对感染的Hp进行分型。
目前有一种由GeneLabs公司开发的Hp快速检测试剂盒,应用现症感染条带(CIM)进行检测。CIM是Hp的特异蛋白,它是从幽门螺杆菌。DNA库中筛选出的一个创新的重组蛋白,该试剂盒可作为Hp活动性感染初筛试验,如果患者检测阳性,并未经Hp根除治疗,应高度怀疑Hp活动性感染,并可按规定对患者治疗。对已接受Hp根除治疗的患者,则该试剂盒不能被用作治疗后Hp是否根除的检测,该试剂盒经亚洲人群和西方人群的研究表明,其敏感度和特异性超过90%。